积极抢占生物产业制高点

谭天伟

编者按 近年来，全球范围内生物技术和产业呈现加快发展的态势，主要发达国家和新兴经济体纷纷对发展生物产业作出部署，作为获取未来科技经济竞争优势的一个重要领域。当前，中国经济正由要素驱动向创新驱动转变，生命科学和生物技术在支撑引领经济发展中的作用日益显现。面对未来，我们亟需做好准备，通过培育高附加值生物产业链，不失时机地抢占这一战略性新兴产业发展的制高点。

(一)

当前，全球药品市场增速趋缓，化学药物创新难度增大，生物技术药物成为创新药物重要来源。根据相关统计与分析，全球生物医药产业2013年全球产值约达到1997亿美元。预计在2010至2020年间将保持13.5%以上的年增速，到2020年可达到4979亿美元的规模。尽管全球药品市场增速趋缓，但是新兴市场发展迅速，以中国为代表的新兴市场将重塑全球药品市场格局。随着化学新药创制难度增大，生物技术药物逐步成为创新药物的重要来源。同时，生物技术药物的市场份额在逐年上升，2011年生物技术药物的份额占到了18%，在全球Top100的药品销售额中，生物技术药物的市场份额增加非常显著。干细胞生物技术和治疗性抗体将是生物技术药物的研发热点。

生物技术与信息技术融合趋势明显，生命健康服务产业将成为新的生长点。生物技术和信息技术的交叉融合创新将会使生命科学产业产生重大的影响。无线传感器、基因组学、成像技术和健康信息等技术的融合带来的变革使得个体化医疗以及生命健康服务产业成为新的生长点，将推动基因测序服务、生物芯片检测服务干细胞医疗等领域的快速发展。包括云计算、社交网络和大数据分析在内的多种技术支持智能移动技术在医疗保健中发挥作用。基于移动通讯的个体医疗设备与远程医疗和数字决策医疗结合的数字医疗体系将形成新的医学模式。

合成生物学技术领域市场前景巨大，国际竞争态势显现。合成生物学通过对基因工程、代谢工程等技术基础的整合，利用工程化理念，对生命过程或生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成，通过建立化学品生物制造新途径，从医药和诊断入手，发展到生物制造，辐射到农业、能源和环境科学技术领域，创造针对生物医药、环境能源、生物材料等问题的新“生命体系”。合成生物学可能带来新一轮工程技术革命的浪潮，对于解决与国计民生相关的重大生物技术问题有着长远的战略意义和现实的策略意义。

目前合成生物学的一些特定应用已经显现，但在工业生物技术、生物能源与卫生保健等工业部门的长期潜力依旧尚未开发，具体应用将会包括生物传感器用于识别感染、个性化医疗、废物处理、降低可再生化学品、材料和燃料的成本等。根据商业研究与咨询公司BBC的预测，至2016年，合成生物学的全球市场将达到100亿美元，2011至2016年的复合年均增长率为45%。巨大的市场规模和增长率使得各国政府和跨国企业纷纷布局合成生物学技术，国际竞争的态势已经显现。

生物技术向工业领域不断融合渗透，生物制造产业进入产业生命周期中的迅速成长阶段。工业生物技术的价值在于其改进其他工业的能力，生物制造对目前40%的行业都有渗透，并将极大地影响一个国家的工业经济地位以及环境安全状况。工业生物技术促进大宗化学品原料及高分子材料的生产从石油基向生物基转变，并可简化生产工艺，降低生产能耗、物耗，减少环境污染，保证产品的长期可持续生产。

2013年，全球生物制造规模约1700亿美元，随着工业生物技术的突破以及下游商业化应用的不断开拓，预计未来5至10年生物制造产业将加速增长，年均增速将超过15%。美国农业部预测，到2025年占22%的全球化学产品将由生物基原料制造。世界经合组织预测，至2030年，将有35%的化学品和其他工业产品来自工业生物技术，生物制造产业的总产值将占全球生物产业约40%的份额。

目前全球和中国的生物制造产业正处于技术攻坚和商业化应用开拓的关键阶段，美国、欧盟、日本等全球主要发达国家和地区纷纷将包括生物制造产业纳入国家发展战略，制定积极的产业促进政策，提升技术创新能力和加快产业化进程。

(二)

未来几年，我国面临日益严峻的人口增长和老龄化趋势，健康保障需求不断增长。人民群众生活水平不断提高，对健康、绿色食品、优质环境将提出更高要求。随着经济发展，我国面临资源短缺和环境恶化等严峻形势，建设资源节约型、环境友好型社会，使得生物产业的发展处于愈加重要的地位。

其一，这是应对社会老龄化，保障人口健康，发展大健康产业的必然选择。我国的医疗健康支出——包括药物、医疗设备、医院、制药与保险——占GDP的比重不到6%，与美国、英国10%以上的占比水平相比，中国卫生支出水平提高的空间还很大，为未来的高速增长提供了充足的余地。目前中国医药龙头企业年销售额维持在百亿元左右，与全球医药巨头400亿至500亿美元的业绩相比差距甚远。因此，我国生物医药产业与传统医药产业相比还不够成熟，有较大的上升空间。

我国医疗器械与世界医疗器械强国相比，产业规模依然很小，仅占世界市场份额的7%，远不能满足13亿人口的需求。医学影像设备方面，2013年，中国医学影像设备行业六大外资企业占据绝对主导地位，拥有较高市场份额，分别是GE、西门子、飞利浦、日立、东芝和岛津。我国百万人平均拥有的MR、CT等设备数远低于美、韩等国家。在康复器械方面，我国有8502万残疾人，涉及2.6亿家庭人口。据有关方面的数据显示80%以上的残疾人和50%以上的老年人需要借助辅助器具的帮助。

其二，这是传统化工产业升级换代，经济发展调结构、转方式的战略需求。目前，全世界的石油化工工业都处于技术创新和产业结构升级的重要转折期，以新材料与新能源产品为主的高端化工制造业是未来新的竞争优势和新增长点。目前我国通过原油炼制路线制备大宗化学品，因环境、技术、资源、安全等诸多因素，形势严峻。部分产品在原料方面高度依赖进口，自主保障率低，同时生产过程能耗高、污染重，严重制约了材料、精细化工等下游产业大发展，已成为威胁到国家战略安全的一个重大问题。

欧盟等发达国家和地区征收过境航空“碳排放税”，使得我国生物航煤的研发迫在眉睫。国外已经积极开发大宗化学品的生物制造，争夺战略制高点。杜邦公司和固特异公司，联合开发利用生物基异戊二烯路线替代合成橡胶，并推出了生物轮胎。可口可乐公司、Virent公司合作用生物PX路线替代传统PX路线，已经进入中试。由于新的原料路线和新型绿色生产技术多被国外垄断，无法从根本上支撑我国产业结构的转型升级，导致引领发展能力不足。因此，开展化学品工业的生物制造，不仅有助于促进化工原料多元化，降低石油、天然橡胶等战略性资源的对外依存度，保障国家经济和国防安全;同时也可以促进产业由中低端向中高端迈进，形成生物橡胶、生物航煤和生物PX等战略性新型化工产业链和新的经济增长点。

其三，这是工业绿色低碳发展的重要保障。习近平总书记反复强调指出，绿水青山就是金山银山。李克强总理在今年的《政府工作报告》中指出，环境污染是民生之患、民心之痛，要铁腕治理。而我国环境污染中，化学污染占各类污染的80%至90%。石油化工产品生产、制造和使用过程中排放的大量挥发性有机物，成为了大气的主要污染源。化工企业排出的未经处理的高毒污水对水质、土壤的污染严重危害人民的健康。随着2015年新环保法的实施，传统化工行业面临更严格的法律和制度约束。技术创新是产业结构升级和市场竞争优势提升的决定性因素。生物制造技术具有资源消耗小、污染排放少的特点，它的发展与传统化工产业改造相结合，是改变化工产业生产方式、绿色革命及保证我国社会可持续健康发展的必由之路。预计到2030年，通过重大化工产品生物制造平台的发展将使相关技术渗透到包括能源、材料、医药、食品、环境保护等多达十几万亿元的多个国民支柱产业的发展，对我国的经济转型升级也将起到极为重要的作用。

(三)

我国生物医药产业发展模式加快实现从“追随”“并肩”再到“引领”的根本性转变，加快推进我国由医药大国向健康强国的转变。主要任务：一是构建效率高、效益好的生物医药产业生态系统，营造生物医药产业创新发展良好环境;二是以诊断试剂、新型疫苗、改造疫苗和特效药物的研发与产业化为突破口，有力提升新发突发重大传染病防控能力;三是以抗体药物为重点，加快创新性生物技术药物的产业化，解决民生重大难题;四是积极布局产业前沿领域，重点发展合成生物学技术、生物三维打印等技术。

生物医学工程与生命健康服务产业集中度大幅提升。形成企业主导、医产学研相结合的生物医学工程产品创新体系和新产品开发能力。产品质量和技术水平总体达到国际先进水平，规模化进入国际市场。

生物制造产业围绕“生物基精细化学品技术//产业化追赶”和“重点生物基化学品和材料的技术//产业化超越”两个战略方向，实现弯道超车。2020年将达到较大产值规模，部分化学和材料产品实现生物基制造。此外，绿色生物工艺在纺织、造纸、皮革、和采矿与勘探行业应用的普及率大幅提升。大力开展生物质原料和废物的深度利用，化废为宝，保护环境。(作者系中国工程院院士、北京化工大学校长)